DE3405299C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine Antriebsvorrichtung dieser Art wird benötigt, wenn man die Drehbewegung eines Antriebsrades in eine Pendelbewegung eines Abtriebselementes umsetzen will, wie das bei Scheiben­ wischanlagen der Fall ist. Die Antriebsvorrichtung beinhaltet dazu einen Kurbeltrieb, wobei als Kurbel das Antriebsrad anzu­ sehen ist, an dem exzentrisch eine Koppel, nämlich beispiels­ weise eine Schubstange oder eine Zahnstange angelenkt ist.

Bei einer aus der DE-OS 30 45 560.8 bekannten Antriebsvor­ richtung dieser Art ist an der Koppelstange ein Zapfen be­ festigt, der in die Bohrung in einem Lagerauge im Antriebsrad hineintaucht. Dieses Lagerauge steht aus dem Antriebsrad her­ vor und hat einen zylindrischen Querschnitt, so daß die Kurbel­ länge durch den Abstand zwischen der Symmetrieachse dieses Lagerauges von der Drehachse des Antriebsrades fest vorge­ geben ist. Verwendet man eine solche Antriebsvorrichtung für Wischeranlagen an Kraftfahrzeugen, ist damit auch der Wisch­ winkel vorbestimmt. Bei einem solchen Anwendungsfall ist mit dem Antriebsrad meist eine Schaltscheibe drehfest verbunden, die zusammen mit Schleiffedern einen Schalter bildet, der ei­ nen das Antriebsrad antreibenden Elektromotor abschaltet, wenn der Wischer in einer Parklage stillgesetzt werden soll. Da der Nachlaufwinkel des Wischers nach dem Abschalten des Elektromo­ tors von der Länge des Wischblattes und/oder der Länge des Wischarmes abhängt, muß auch die Winkellage dieses Lagerauges relativ zur Schaltscheibe den unterschiedlichen Anwendungs­ fällen angepaßt werden. Zusammenfassend kann also gesagt wer­ den, daß die bisher verwendeten Antriebsräder mit einem zylin­ drischen Lagerauge nur für einen ganz bestimmten Anwendungsfall geeignet sind. Für die unterschiedlichen Kraftfahrzeugtypen mit unterschiedlichen Wischwinkeln bzw. unterschiedlich großen Nachlaufwinkeln mußten jeweils unterschiedliche Antriebsräder angefertigt werden. Dazu benötigt man unterschiedliche Werk­ zeuge, was die Herstellung der Antriebsvorrichtung wesentlich verteuert.

Aus der DE-OS 23 40 090.0 ist bereits eine Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsrad bekannt, das mehrere Aufnahmebohrungen in unterschiedlichen Winkellagen und unterschiedlichem Abstand zur Drehachse aufweist. Ein solches Antriebsrad kann damit universell für unterschiedliche Anwendungsfälle verwendet wer­ den. Nachteilig ist aber, daß bei einer Vielzahl von Aufnahme­ bohrungen die Stabilität des Antriebsrades beeinträchtigt wird. Bei dieser Ausführung ist außerdem eine einheitliche Montage der Schaltscheibe nicht möglich, da die einzelnen Aufnahmeboh­ rungen jeweils um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind. Daher können Montagefehler auftreten, was meist aber erst dann bemerkt wird, wenn die Antriebsvorrichtung vollständig zusammengebaut ist. Daher ist die Nacharbeit bei diesen Aus­ führungen sehr kostspielig.

Auch aus der DE-PS 5 15 060 ist ein Kurbeltrieb bekannt, bei dem der Verstellhub veränderbar ist. Dabei sitzt jedoch der Zapfen nicht in einer Bohrung eines Lagerauges am Antriebsrad, sondern er ist an einem vom Antriebsrad getrennten Teil, nämlich einer Kurbel fixiert. Diese Kurbel hat einen radialen Längsschlitz, in dem der Zapfen wahlweise in unterschiedlichen Positionen festspannbar ist. Auch die DD-PS 44 744 zeigt ein Getriebe mit einem stufenlos verstellbaren Hub.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzu­ bilden, daß ohne großen fertigungstechnischen Aufwand unter­ schiedliche Wischwinkel und/oder unterschiedliche Nachlauf­ winkel für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein derart ausgebildetes Zahnrad kann universell verwendet werden, weil man ohne Ände­ rung der Außenkontur des Lagerauges die Aufnahmebohrung für den Zapfen in unterschiedlichem Abstand zur Drehachse und/ oder in unterschiedlicher Winkellage in dieses Lagerauge ein­ arbeiten kann. Dabei ist wesentlich, daß der Zapfen letztendlich nur in einer einzigen Position am Antriebsrad montierbar ist, so daß im Gegensatz etwa zu der Ausführung nach der DE-PS 5 15 060 ein zeitraubender Einstellvorgang entfällt und damit auch eine fehlerhafte Einstellung und Montage vermieden wird. Da die einzelnen Antriebsräder jeweils nur eine Aufnahmebohrung aufweisen, kann im Gegensatz zu der Ausführung nach der DE-OS 23 40 090.0 die Schaltscheibe immer in der gleichen Lage an dem Antriebsrad montiert werden, so daß Mon­ tagefehler nicht mehr auftreten können.

Benötigt man Antriebsräder mit unveränderbarem Kurbelradius für Anwendungsfälle, bei denen der Nachlaufwinkel unterschied­ lich ist, wird man das Lagerauge so an das Antriebsrad an­ formen, daß die Hauptachse, d. h. die längere Achse der Quer­ schnittsfläche des Lagerauges annähernd in Umfangsrichtung des Antriebsrades verläuft. Will man hingegen unterschiedliche Wischwinkel bei gleichem Nachlaufwinkel realisieren, wird das Lagerauge so an das Antriebsrad angeformt, daß die Hauptachse die Drehachse des Antriebsrades schneidet.

Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausbildung gemäß den Merk­ malen des Anspruchs 4, bei der die Hauptachse mit einer die Drehachse des Antriebsrades und den Mittelpunkt der Bohrung schneidenden Geraden einen Winkel kleiner 90 Grad einschließt. Bei einer solchen Ausführung kann man nämlich sowohl die Länge des Kurbelradius als auch die Winkellage der Aufnahmebohrung relativ zur Schaltscheibe verändern, so daß ein solches An­ triebsrad leicht allen denkbaren Anwendungsfällen angepaßt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht auf ein Antriebsrad,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III in Fig. 2 durch das Antriebsrad und

Fig. 4 eine schematische Skizze zur Ausbildung der Quer­ schnittsform des Lagerauges.

In Fig. 1 ist mit 10 ein topfförmiges Gehäuse bezeichnet, das mit einem Deckel 11 abgeschlossen ist. In dem Gehäuse 10 ist ein Antriebsrad 12 drehbeweglich gelagert, das in bekannter Weise von einer auf der Ankerwelle eines Elektromotors be­ festigten Schnecke 13 angetrieben wird. An dem Antriebsrad 12 ist exzentrisch eine Koppelstange 14 angelenkt, die bei 15 in bekannter Weise mit weiteren Getriebeteilen eines Pendelge­ triebes zusammenwirkt. Das Gehäuse 10 hat eine Nabe 16, in die eine als Stehbolzen ausgebildete Achse 17 eingepreßt ist. Diese Achse 17 durchsetzt eine zentrische Bohrung 18 in dem Antriebsrad 12. Ein in eine Nut am freien Ende der Achse 17 eingeklipster Haltering 19 sichert das Antriebsrad, das sich mit einem zentrischen Ansatz 20 am Gehäuse abstützt, gegen eine Axialverschiebung.

In eine Bohrung 21 der Koppelstange 14 ist ein Zapfen 22 ein­ gepreßt, der in eine Bohrung 23 eintaucht. Diese Bohrung 23 ist in ein Lagerauge 24 eingearbeitet, das exzentrisch am An­ triebsrad 12 angeordnet ist und aus diesem hervorsteht.

Auf der gegenüberliegenden Seite dreht das Antriebsrad 12 ei­ ne in der Zeichnung nicht näher dargestellte Schaltscheibe, die in bekannter Weise mit Schleiffedern zusammen einen Schal­ ter zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Antriebsmo­ tors bildet.

Fig. 1 soll nur den Grundaufbau einer Antriebsvorrichtung zeigen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht. Die erfindungswesentlichen Merkmale gehen aus den Fig. 2 bis 4 hervor, die im folgenden beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäß ausge­ bildetes Antriebsrad 12. Man erkennt daraus deutlich, daß das Lagerauge 24 einen von einer Kreisform abweichenden Quer­ schnitt aufweist. Man kann diesen Querschnitt im wesentlichen oval oder elliptisch bezeichnen, wobei die längere Achse, näm­ lich die Hauptachse H und die kürzere Nebenachse N in der Zeich­ nung angedeutet sind. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel schließt die Hauptachse H der Querschnittsfläche des Lager­ auges 24 mit einer die Drehachse des Antriebsrades 12 und den Mittelpunkt der Bohrung 23 schneidenden Geraden G einen Winkel α kleiner 90 Grad ein. Ohne Änderung der Außenkontur bzw. Querschnittsfläche dieses Lagerauges kann man nun ent­ sprechend dem vorgesehenen Anwendungsfall Aufnahmebohrungen 23 in unterschiedlichem Abstand zur Drehachse des Antriebs­ rades sowie in unterschiedlicher Winkellage relativ zu der Schaltscheibe in dieses Lagerauge 24 einarbeiten, wie das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Auf diese Weise kann man unterschiedliche Wischwinkel und Nachlaufwinkel realisieren, so daß ein solches Antriebsrad universell verwendbar ist.

In Fig. 4 ist in vergrößertem Maßstab die optimale Kontur bzw. Querschnittsfläche eines Lagerauges 24 dargestellt. Zu dieser Kontur kommt man dadurch, daß man zunächst die Mittelpunkte M, M′ . . . der Aufnahmebohrungen 23 für die verschiedenen vorge­ sehenen Anwendungsfälle angibt. Um diese Mittelpunkte werden dann Kreise geschlagen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Zapfens 22 plus einer ausreichenden Materialstärke entspricht. Die Querschnittsfläche des Lagerauges 24 wird dann von einer Linie begrenzt, die diese versetzt zueinander gedachten Kreis­ bögen K umhüllt, wie das in Fig. 4 angedeutet ist. Diese Querschnittsform ist deshalb optimal, weil die Wandstärke des Lagerauges in Umfangsrichtung des Antriebsrades betrachtet möglichst gleichmäßig ist, so daß störende Materialanhäu­ fungen vermieden werden, wenn man das Antriebsrad einstückig mit dem Lagerauge aus Kunststoff spritzt, wobei bei diesem Spritzvorgang zugleich auch die Aufnahmebohrung 23 für den Zapfen 22 geformt wird. Dies ist vorteilhaft, weil dann eine leichtgängige Verschwenkbarkeit des Zapfens in dieser Aufnahme­ bohrung gewährleistet ist.

Aus der Schnittzeichnung nach Fig. 3 geht hervor, daß von der Aufnahmebohrung eine das Antriebsrad 12 durchdringende Öffnung 30 ausgeht. Durch diese Öffnung kann Luft entweichen, wenn der Zapfen 22 passend in die Aufnahmebohrung 23 eingesetzt wird.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß derartige An­ triebsräder mit unterschiedlich angeordneten Bohrungen im Lagerauge in dem gleichen Werkzeug gefertigt werden können. Es muß nur jeweils die Lage eines die Aufnahmebohrung bilden­ den Stempels verändert werden. Natürlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß das Antriebsrad aus Kunststoff gefertigt wird und die Aufnahmebohrung beim Spritzvorgang ge­ formt wird. Die Aufnahmebohrung könnte vielmehr auch nach­ träglich in das Lagerauge spanabhebend eingearbeitet werden.

Schließlich wird noch darauf hingewiesen, daß das Antriebsrad mit einem weiteren, im wesentlichen diametral gegenüberliegen­ den Lagerauge versehen wird, damit dieses Antriebsrad uni­ versell bei Wischanlagen verwendbar ist, bei denen die Park­ stellung des Wischblatts in Fahrtrichtung gesehen entweder links oder rechts nahe dem unteren Scheibenrand vorgesehen ist.

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen, mit einem Antriebsrad mit einem vorstehenden, exzentrisch angeordneten Lagerauge, das eine Bohrung zur Auf­ nahme eines mit einer Koppelstange verbundenen Zapfens auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerauge (24) eine von einer Kreisform abweichende, annähernd ovale bzw. elliptische Querschnittsfläche aufweist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptachse (H) der Querschnittsfläche des Lagerauges (24) annähernd in Umfangsrichtung des Antriebs­ rades (12) verläuft.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hauptachse (H) der Querschnittsfläche des Lager­ auges (24) die Drehachse des Antriebsrades (12) schneidet.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptachse (H) der Querschnittsfläche des Lagerauges (24) mit einer die Drehachse des Antriebsrades (12) und den Mittelpunkt (M) der Bohrung (23) schneidenden Geraden (G) einen Winkel (α) kleiner 90 Grad einschließt.

5. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer­ schnittsfläche des Lagerauges (24) von einer Linie begrenzt wird, die mehrere versetzt zueinander gedachte Kreisbögen (K) umhüllt.

6. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebs­ rad (12) mit dem Lagerauge (24) einstückig aus Kunststoff ge­ spritzt ist und beim Spritzvorgang zugleich die Aufnahmeboh­ rung (23) für den Zapfen (22) geformt ist.

7. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auf­ nahmebohrung (23) eine das Antriebsrad durchdringende Öffnung (30) ausgeht.